A legolvasottabb
Heti oszlop
Újabb pirítós a biogazdaságra
Az északi országok, például Svédország, nagy mértékben támaszkodnak a biomasszából származó üzemanyagokra otthonaik és vállalkozásaik működtetéséhez. A biomassza, például fa vagy szalma égetése során azonban olyan gázok szabadulnak fel, amelyek szennyezhetik a levegőt, károsíthatják a környezetet és befolyásolhatják a közegészségügyet.
E negatív hatások enyhítése érdekében Frederik Ossler, a svéd Lund Egyetem docense és Charles Finney, az USA Energiaügyi Minisztériumának (DOE) Oak Ridge Nemzeti Laboratóriumából tanulmányozzák a biomassza tisztább energia-átalakításának új megközelítéseit. A neutronszórás ORNL-ben történő felhasználásával Ossler és Finney azt vizsgálják, hogy a különféle típusú biomassza hogyan bomlik le, amikor extrém hőmérsékletnek vannak kitéve. Kísérleteik betekintése a bioenergia-termelés melléktermékeinek lehetséges felhasználására is rámutathat.
"Rövid távú cél az, hogy információkat nyújtsunk arról, hogy a biomassza hogyan pirolizál - alapvetően hogyan bomlik le termikus környezetekben -, hogy javítsák azokat a modelleket, amelyeket a kutatók ezekhez a folyamatokhoz használnak" - mondta Finney, az ORNL Fuels és az Engine Research Group kutatója az energia- és közlekedéstudományi osztály.
Olvassa el
Biomassza a mezőgazdaság és a bányászat integrációjában San Juan-ban
A neutronok nagyon alkalmasak az ilyen típusú kísérletekre, mert nem romboló hatásúak, mélyebben behatolhatnak az anyagokba, mint a röntgensugarak, és nagyon érzékenyek a könnyű elemekre, például a hidrogénre.
Ossler és Finney fa, szalma és parafa biomassza mintáit figyelték meg, amikor vákuumnak voltak kitéve akár 1000 ° C (1832 ° F) hőmérsékleten is. Az IMAGING CG-1D sugárvonalat használták az ORNL nagyfluxusú izotópreaktorában (HFIR). A hidrogén és más kibocsátott gázok elemzésével a kutatók megérthetik, hogyan változnak a különböző típusú biomassza szerkezetei, ahogy lebomlanak.
A biomassza bomlásakor a csapdába esett víz, gázok és szénhidrogének is felszabadulnak. Ezeket a pirolízis termékeket meg lehet ragadni és felhasználni bioüzemanyagok előállítására, amelyek felhasználhatók szállításra vagy áramtermelésre.
"Alapvetően a fő gondolat az, hogy az összes pirolízis termék hasznos legyen" - mondta Ossler.
A biomassza pirolizálása után a szénhez hasonló mellékterméket hagy maga után, amely szénre hasonlít, és felhasználható a talajminőség javítására a mezőgazdaságban és a kertészetben. A neutronszórás felhasználásával Ossler és Finney nyomon követheti, hogyan változik a biomassza belsőleg, miközben pirolizál és biocénává alakul.
„Az elképzelés az, hogy üzemanyagok nyerhetők ki a biomasszából, és a fennmaradó szén talajmódosításként nagy értéket képvisel. Valójában pozitív előnyökkel jár a talaj számára azáltal, hogy megtartja a tápanyagokat és a nedvességet ”- mondta Finney.
Olvassa el
Biomassza: megállíthatatlan alternatíva Spanyolországban
Ossler nem először látogat el az ORNL-be neutronok felhasználásával végzett kutatáshoz.
"A lézerek, a röntgensugarak és a szinkrotronok területéről származom, de a neutronok kivételesek" - mondta Ossler. "Azt mondanám, hogy ez egy egyedülálló technika olyan komplex anyagok és rendszerek feltárására, amelyek alapvetően egyébként nem hozzáférhetők".
Ez a projekt a korábbi kutatásokra épül, és egy folyamatban lévő, többéves tanulmány része, amely neutronszórási technikákat alkalmaz a biomassza belső szerkezetének feltárására, miközben melegszik. Ez a kutatás a DOE Bioenergy Technologies Office kutatási programjainak is hasznos, amelyek a pirolízis számítógépes modellezésének összetett kihívását kezelik a biomassza különböző típusainak széles skáláján.